新能源发电并网系统的控制策略

滞环电流控制方法具有动态响应速度快和电路跟踪性能好的优点,该方法获得了广泛的应用和发展。从降低开关频率和改善系统输入电流谐波总畸变率THD（Total Harmonic Distortion）的角度出发,研究和设计了一种具有倍频效果的改进三态正弦电流滞环宽度控制方法,可以有效地减少开关管功率损耗,降低并网逆变器系统的THD。利用Matlab/Simulink仿真进行分析,与传统的固定滞环电流控制方法相比较,在相同电路参数和控制参数条件下,应用改进三态正弦电流滞环宽度控制方法,减小了功率开关管损耗,降低了脉宽调制（PWM）逆变器系统的THD,有利于提高并网系统的稳定性和运行效率。     

有源滤波器的模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制策略

针对有源电力滤波器（APF）的电流跟踪功能模块,提出了一种模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制算法。在构建APF装置模型并分析滞环宽度变化规律的基础上,通过使用内部模糊控制器用以动态地调节滞环比较器的环宽,从而达到了限定开关频率的目的。该方法相比于传统滞环比较方法具有更好的跟踪精度和动态性能,充分利用了开关器件的导通能力;同时由于降低了最大开关频率,从而保证了装置的安全运行。通过仿真与实际实验结果进一步验证了该算法的电流跟踪效果以及对于非线性装置产生的系统谐波的补偿能力。     

电压源电流型逆变器不滞环宽带的选择

分析了带有滞环的电压源电流型逆变器（ＶＳＣＩ）中，功率管的开关频率与电流给定，滞环宽试、电机参数的关系，提出了工程中实用的滞环宽度的选取方法，并给出相应的实验结果。     

基于DSP的模糊自适应PID伺服电机控制系统

提出一种基于数字信号处理器（DSP）的伺服电机控制系统。在综合分析伺服电机控制系统的动静态性能的基础上，对其控制策略进行了研究，开发了一套基于DSP的模糊自适应PID伺服电机控制系统，提高了系统的动静态性能；同时对系统中的数字电流环的滤波器进行了设计，改善电流环的控制效果，从而提高伺服电机控制系统的整体性能。     

基于GaN FETs的高频半桥谐振变换器分析与设计

随着Si材料半导体器件性能逐步达到瓶颈,宽禁带半导体器件(GaN、SiC)在诸多方面展现出了很好的性能,如低导通阻抗,小输入、输出电容等,这些特性使得GaN和SiC器件能够应用在更高的开关频率条件,从而提高系统的功率密度。针对基于GaN FETs构成的高频半桥谐振变换器进行设计,分析了高频条件下寄生电感参数对系统驱动电压及漏源极电压的影响,同时分析了高频条件下系统电压电流测量所需注意的事项及影响因素,为高频条件下GaN FETs的应用提供一定的帮助。     

稳定开关频率的H桥滞环跟踪动态性能研究

研究了单相H桥电压型逆变器三电平滞环电流跟踪控制的动态性能。该系统采用一种变环宽的方法来稳定开关频率并采用中心对称的双滞环调制策略,其内环用于稳态跟踪控制,外环用于提高动态响应性能。分析了在不同开关状态区间内指令信号发生突变时滞环电流跟踪控制系统的动态响应性能。为了提高系统的动态响应性能,提出了采用外环和检测指令电流方向来自动选择最优的动态响应开关切换策略。最后,给出了仿真和实验结果。     

新型半导体材料SiC

SiC是目前发展最成熟的宽禁带半导体材料，作为Si等半导体材料的重要补充，可制作出性能更加优异的高温（300～500℃）、高频、高功率、高速度、抗辐射器件。SiC高功率、高压器件对于公电输运和电动汽车等节能具有重要意义。Silicon（硅）基器件的发展，未来已没有可突破的空间了，目前研究的方向是SiC（碳化硅）等下一代半导体材料，这种新器件将在今后5～10年内出现，它的出现会产生革命性的影响。     

滞环VSCI中滞宽的选择

本文分析了带有滞环的电压源电流型逆变器（ＶＳＣＩ）。并针对功率管的开关频率与电流给定、滞环宽度、电机参数的关系，提出了工程中实用的滞宽的选取方法，同时给出相应的实验结果。     

全数字化无刷直流电机伺服控制系统设计

转矩波动是影响无刷直流电机伺服控制精度的重要因素,限制了无刷直流电机在控制性能要求较高场合的应用。针对此问题,在传统位置环和速度环的基础上,引入数字化电流环,通过电流闭环控制稳定电磁转矩,从而减小转矩脉动的干扰以提高控制精度。通过对系统模型的分析,确定控制系统参数,实现了以高性能的数字信号处理器DSP28335为核心的电机伺服控制系统软硬件设计。实验结果表明,引入数字电流环后,系统的跟踪精度得到了明显的提高（近9倍）,且系统的动态响应性能也得到了较好的改善。     

电力电子中的碳化硅（SiC）

SiC是提高功率模块中功率密度的一种理想材料,SiC功率器件具有非常低的开关损耗,热传导率很低。本文介绍了SiC混合模块（传统IGBT和SiC肖特基二极管）和全SiC模块的性能,并与传统硅续流二极管（CALHD）和快速硅二极管进行比较。．     

永磁同步电动机双闭环参数辨识自适应控制

针对永磁同步电动机伺服系统,其电阻、转动惯量等参数会发生变化,使系统控制环性能变差的情况,介绍了一种对电阻、电感与转动惯量进行辨识的自适应控制方法。该方法首先辨识电机的电感与电阻,设计电流环;然后采用改进的朗道离散时间递推,提出模型参考自适应算法,辨识转动惯量,设计电压环。仿真与实验结果表明,系统可以快速地跟踪参数的变化,并较之于传统的PID控制,系统的超调量小,速度响应快,具有良好的鲁棒性与稳定性。     

基于矢量控制的内馈电机双闭环控制系统研究

基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理在内馈电机的内反馈环节设计了一套逆变控制系统。该逆变系统采用电流内环、电压外环的双闭环控制策略,对电压、电流环进行了参数设计,并利用MATLAB对双闭环控制的内馈电机调速系统进行了仿真。仿真结果表明,电机能在较大范围内实现平滑调速,及对单位功率因数控制,是适合内馈电机的一种新型控制方法。     

斩波串级调速系统电机机械特性曲线的研究

绕线转子式交流电机转子回路串级调速系统具有很好的调速性能和节电效果,在中大功率领域应用较多。基于对三相整流电路电源等效内阻抗对桥路整流输出的影响分析,将整流桥及其后续电路等效为电机转子回路的电阻,推导出在有串级调速系统下电机的机械特性,得出了影响电机机械特性的两方面因素,其中转子回路的等效阻抗对机械特性的影响相对于转子漏抗影响换相重叠角对机械特性的影响尤为严重的结论。仿真结果证实了理论推导的结论,并进行了实验验证。     

永磁伺服电机复合模型预测控制

永磁电机效率和功率密度高、力矩和惯量比大,是工业伺服领域的主流电机。伺服控制技术是充分发挥永磁电机优势、提升伺服系统运行性能的关键。目前,永磁伺服系统多采用多环级联的比例 积分（PI）控制器,但由于积分器的滞后效应,PI动态响应速度较慢,抗干扰能力较差,难以满足机械臂、精密加工等高性能伺服控制的动、静态性能要求。因此,提出一种广义模型预测控制与有限集模型预测控制相结合的复合模型预测控制策略。此外,还提出一种广义模型预测控制的低运算量实现方法及一种机械参数估计方法。试验结果表明,所提复合模型预测控制可提高永磁伺服电机的动态响应速度和抗负载扰动能力。     

Performance Improvement of Current Source Inverter-Fed Induction Motor Drives

A high performance variable speed drive system using current source inverter fed induction motor is described. The principle of the drive control is based on the field-orientation method, where the stator current is used as the vector quantity. To improve the system response and to operate smoothly at low speed, a current pulsewidth modulation (PWM) control is provided by means of a feedback loop. This system operates stably and shows a high dynamic performance in a wide range, from zero to rated speed. Dual current source inverter is applied to this drive system which results in a remarkably low copper loss of the motor, even in PWM operation.     

永磁同步电机伺服系统电流环的研究

介绍了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)矢量控制的原理和伺服系统的硬件结构.为构成高性能的伺服系统,设计了电流环调节器并选择合适的参数.针对电机电枢反电势使电机在高转速时出现电流环性能变差的问题,在PWM调制器中采用过调制技术,使得实际电流能准确快速跟踪给定电流.实验和仿真结果表明,电流环性能较好,经过补偿后的系统稳定.所采取的过调制技术能有效地抑制反电势的影响.改善并提高电流环的性能,为实现高性能永磁同步伺服系统奠定了基础.     

永磁同步电机传动系统电流环非线性自抗扰控制器的设计与稳定性分析

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能,传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程。为实现对高性能永磁同步电机伺服系统电流环的精确控制,采用自抗扰控制器代替传统PI调节器,将电流环中电动势项和定子电阻压降项作为内部扰动量,其他未知扰动作为外部扰动量,设计了电流环非线性自抗扰控制器。与传统PI调节器相比,自抗扰控制器可以对系统内外部扰动量进行实时观测补偿,具有更好的系统抗扰动能力,可以更迅速、精确地跟随电流指令;为避免因控制器参数选取不合适而引起的电流环周期振荡,采用描述函数法对非线性自抗扰控制器取不同参数时电流环的稳定性进行了分析。通过仿真和实验验证了控制器设计的有效性。     

基于TMS320F2812的电动助力转向系统的研究

电动助力转向(EPS)是一种新型的汽车动力转向技术。设计了一种基于TMS320F2812 DSP控制的汽车电动助力转向系统;介绍了其硬件组成及软件结构;采用PID控制策略对电机电流进行闭环控制;利用PWM技术控制电机的电压,以调节助力电流,达到助力转向。实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和良好的助力特性。     

VSC-HVDC互联系统的改进前馈控制策略

为了提高柔性直流(VSC-HVDC)输电系统中系统的动态响应速度及与目标值具有更好的跟随性能,在传统直接电流控制中采用双闭环解耦控制策略基础上,针对系统中定有功功率和定直流电压控制方式,分别提出了对应的改进前馈控制策略。整流侧的定有功控制中,在其电压外环基础上增加一个预测信号输入到电流内环,以加快系统的响应速度,补偿了反馈信号的滞后性;逆变侧的定直流电压控制中,为了增加直流电压对外界的抗干扰性,把系统电压和直流电流的信号引入到该前馈控制中。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了一个2端的柔性直流输电系统模型,对系统处于不同运行状态下进行了仿真分析,结果表明,改进的前馈控制策略和目标值有较好的契合度,鲁棒性好,对外界的干扰具有一定的刚性。